Вийшло нове методичний посібник для проектувальників
Хромування деталей і валів на даний момент визнається найпопулярнішим способом нанесення на вироби гальванічних покриттів.
1. Що собою являє і навіщо проводиться хромування?
Під даним процесом розуміють диффузионное насичення хромом поверхонь різноманітних виробів зі сталі. Також хімічним хромуванням називають операцію осадження хрому (необхідним шаром) з електроліту на поверхню виробу.
Електрохімічне хромування найчастіше використовують для того, щоб оброблювані поверхні зовні стали б виглядати більш елегантно і привабливо.
Як правило, така методика призначена для поліпшення вигляду наступних деталей:
- фурнітури для меблів;
- елементів домашніх і офісних інтер'єрів;
- дисків для автомобілів;
- елементів санітарно-технічного обладнання.
Але не варто думати, що ми розглядаємо, спосіб гальванічного покриття призначений виключно для «облагородження» деталей. Шар хрому, крім того, чудово захищає поверхні від налипання на них різних матеріалів (пилу, частинок бруду), від передчасного зносу і іржавіння.
Хромові покриття характеризуються такими властивостями:
- чудовою хімічною стійкістю;
- показником мікротвердості по HV-шкалою від 950 до 1100 одиниць;
- високою пористістю, зносо- і жаростійкістю;
- малим коефіцієнтом тертя;
- великий розкид товщини покриття (від 5 до 300 і більше мікрометрів).
Весь комплекс озвучених показників і обумовлює популярність даного гальванічного покриття, а також широку сферу застосування хромування, яке широко використовується:
- в порошкової металургії;
- при виробництві виробів з гуми та пластмаси (хромуються прес-форми для таких виробів);
- при виготовленні відбивачів;
- для збільшення зносостійкості і показників твердості різноманітного різального та спеціального вимірювального інструмента;
- в автомобілебудуванні (покриття кузова для додання транспортному засобу «особливого» виду та окремих вузлів ТЗ);
- при випуску технічних механізмів і деталей, які постійно труться між собою і швидко виходять з ладу, якщо на них не завдавати спеціального захисту.
Перераховувати всі області людської діяльності, де зараз використовується описувана гальванічна процедура, повірте, можна досить довго.
2 Процес хромування деталей - технологія
Конкретні властивості виробів, що піддаються хромуванню, залежать від того, в якому саме режимі наноситься гальванічне покриття. При цьому розрізняють три варіанти гальванопокриття:
- «Твердий хром». Хромування здійснюється при струмі високої щільності (більше 100 А / дм 2) і температурі не більше 40 ° С. Після процедури деталі стають крихкими і при цьому твердими.
- «Блискучий хром». Операція проводиться при струмі від 30 до 100 А / дм 2 і температурі в межах від 45 до 60 ° С. Виріб після неї отримує по-справжньому унікальну зносостійкість і дуже високу твердість, а також має шикарний дзеркальний блиск.
- «Молочний хром». Щільність струму в даному випадку мінімальна (не більше 25 А / дм 2). Деталі після подібної гальванообробки не можуть похвалитися великою твердістю, так як саме покриття являє собою безпористу і дуже еластичну масу.
- сірчана кислота - від 2,25 до 3 г / л;
- ангідрид - від 225 до 300 г / л;
- свинець (виконує функцію анода) з сурмою або оловом в кількості 4-6 відсотків.
Як бачимо, співвідношення сірчаної кислоти і ангідриду повинно бути 1 до 100. Це має величезне значення, так як в тих випадках, коли така пропорція не витримується, процедура не призводить до очікуваних результатів. Замість красивого покриття виходить погано оброблена деталь, на якій явно будуть помітні відшаровування захисно-декоративного покриття, матовість, різноманітні плями. Доведено, що при зниженні зазначеного співвідношення вполовину (1 до 50) спостерігається істотне зменшення покриває і розсіює здатності покриття.
Також слід витримувати задану щільність струму у ванні для хромування (не більше 310 кА / дм 2), а також її температуру (не більше 60 і не менше 45 градусів). Якщо щільність збільшується, на кутах і торцях оброблюваних виробів формуються різні за формою і малопривабливі дендрити.
Згідно технології хромування, прийнятої в наші дні, аноди для ванни слід використовувати виключно з чистого свинцю з мінімальною кількістю сурми (до шести відсотків). Затребуваними зараз є і аноди, зроблені з титану, обробленого платиною. Аноди розчинної виду використовувати не рекомендується. Краще робити їх з листів або стрижнів перерізом до півтора сантиметрів.
Так як на анодах зі свинцю при хромування утворюється хромокисле наліт, їх потрібно чистити металевою щіткою. Якщо використовується платинованим титан, подібну очищення виконувати не потрібно. Також рекомендується прибирати з ванни аноди і тримати їх у воді в тих випадках, коли хромування не планується виконувати протягом декількох днів.
3. Відновлення деталей хромуванням - деякі нюанси процесу
У тих випадках, коли за допомогою гальванічного покриття необхідно виконати відновлення або ремонт будь-яких виробів (наприклад, з вуглецевої сталі), застосовується одна з двох методик, які передбачають отримання «блискучого» або «молочного» хрому. Причому «молочне» покриття зазвичай надають тим конструкціям, які функціонують в умовах тертя при циклічному навантаженні і порівняно великих питомих тисках. А ось «блискучий хром» використовується частіше тоді, коли вироби працюють в більш сприятливих по навантаженню і тиску умовах.
Якщо відновлюються деталі з металів, які відносять до групи самопассівірующіхся (це може бути титан або алюміній), їх поверхню потрібно протравити, щоб очистити їх і забезпечити високу якість хромування. Також на подібні метали гальванічне покриття нерідко наноситься по подслою нікелю або міді.
Варто знати, що при використанні нікелевого підшару з'являється ризик того, що він буде корродировать за рахунок створення гальванічної пари з хромом. В цьому випадку професіонали радять насичувати під вакуумом або при високій температурі (до 200 градусів Цельсія) поверхню плівки спеціальними маслами і лаками.
Ще одна рекомендація. Для поліпшення шару хрому на відновлюваних виробах, який є досить-таки крихким, допускається витримка даного шару при температурі близько 200 ° С протягом декількох годин.
І ніколи не забувайте про те, що технологія хромування обумовлює необхідність виконання низки попередніх операцій:
- полірування або шліфування металу;
- видалення жиру і бруду з поверхні деталі;
- промивка виробу в воді (підходить звичайна рідина з-під крана);